Osnovi elektronike

Pojačanje diferencijalnog pojačavača za male signale se dobija kada se na kolo primeni
mali diferencijalni napon vd
= vB1 − vB2
. Onda se za kolektorske struje oba tranzistora dobija:
α I(1 + v / 2 V )
v v
i I g
vd
/2VT
αI αIe d T
αI αI
d d
C1 = = ≈ = + =
vd / VT vd /2 VT vd /2V
C
+
−
−
m
T
1 + e e + e (1 + vd /2 VT) + (1 −vd /2 VT) 2 2VT
2 2
(10.15)
αI αI αI
v vd
i = = − = I −g
1 2 2 2 2
d
C2 vd
/ V
C m
T
+ e
VT
(10.16)
pa su naponi na kolektorima tranzistora:
vd
vC1 = ( VCC −RCIC)
− gmRC = VC1+ vc
1
(10.17)
2
vd
vC2 = ( VCC − RCIC)
+ gmRC = VC2 + vc2
(10.18)
2
Za diferencijalni pojačavač se mogu definisati dve vrste pojačanja. Jedno je
diferencijalno pojačanje, čiji je definicioni izraz:
A
v − v
= ≈− g R
(10.19)
c1 c2
d m C
vd
a drugo je pojačanje srednje vrednosti definisano izrazom:
A
CM
v
− v
C1 C2
= ≈
vB
1+
vB2
2
0
(10.20)
u slučaju kada je kolo potpuno simetrično i naponi na ulazima jednaki. Ako postoji mala razlika
između otpornika u kolu kolektora, pojačanje srednje vrednosti biće različito od nule:
A
CM
ΔRC RC ΔRC
≈ = (10.21)
2R
2R R
C
gde je R izlazna otpornost strujnog izvora koja je vrlo velika. Zato je pojačanje srednje vrednosti
uvek malo.
U opštem slučaju je:
v A v v A
⎛v
+ v
2
B1 B2
i
=
d( B1 −
B2)
+
CM ⎜ ⎟
⎝
⎞
⎠
(10.22)
Diferencijalni pojačavač sa MOS tranzistorima bi se mogao realizovati na isti način kao
na slici 10.4 zamenom bipolarnih tranzistora NMOS tranzistorima. Međutim, zbog toga što
otpornici u kolu drejna ne smeju da budu veliki zbog obezbeđenja dovoljne jednosmerne struje
drejna, kao i zbog toga što je transkonduktansa MOS tranzistora znatno manja od
transkonduktanse bipolarnih tranzistora, pojačanje takvog diferencijalnog pojačavača bilo bi
suviše malo, a njegova realizacija u integrisanoj tehnici neefikasna zbog korišćenja otpornika.
88